JPH0337837A - 光デイスクのチルト検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ＣＤ（コンパクト・ディスク）ＬＤ（レー
ザ・ビジョン・ディスク）等の光デイスク装置において
、チルトエラー（ディスク面に対する光ヘツド光軸の傾
き）を検出するためのチルト検出装置に関し、簡易な構
成でチルトエラ検出を実現したものである。

〔従来の技術〕

ＣＤプレーヤやＬＶプレーヤ等の光デイスク装置におい
ては、光ヘッドの対物レンズの中心輔はディスクに対し
て垂直となるように設計されている。ところがディスク
が傘形に反っているような場合には、たとえその量がわ
ずかであってももはやディスクと対物レンズの関係は垂
直ではなくなり、光ヘッドの信号読取り性能に重大な影
響（クロストーク妨害等）を与えてしまう。

このような不都合を防止するために、チルトサーボを設
けて光ヘツド全体の傾きを調整するようにしている。従
来のチルトサーボにおいては、チルトエラーを検出する
ために第２図に示すようなチルトセンサ１０を光ヘッド
に取り付けていた。

このチルトセンサ１０はＬＥＤ１２から放射される光線
をディスク１８に照射して、その反射光をＬＥＤ１２の
両側部に設けたフォトダイオード１６で受光するように
構成されている。ディスク１８に対して光ヘツド光軸に
傾きがない場合はフォトダイオード１４．１６の受光量
は等しいが、傾きがあると受光量に差か生じる。そこで
、この差に応じて光ヘッドのチルト角を制御することに
より、光ヘツド光軸を常にディスク面に対して垂直に保
つようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来のチルト検出装置によれば、光ディスクの信号
検出光学系とは別に第２図のチルトセンサ１０を設けな
ければならないので、部品点数が増え、光ヘッドの小型
軽量化に不利であった。

二の発明は、従来の技術におけるこのような問題点を解
決して、簡易な構成でチルト検出を実現して光ヘッドの
小型軽量化を図った光ディスクのチルト検出装置を提供
しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、光ディスクの信号検出光学系に設けられて
ディスク径方向に回折光を形成させてディスク面に照射
させるチルトビーム形成用回折格子と、この回折光のデ
ィスク反射光を検出するチルト用受光素子と、このチル
ト用受光素子の検出出力に基づいてチルトエラーを検出
するチルトエラー検出手段とを具備してなるものである
。

〔作　用〕

この発明によれば、信号検出用ビームはチルトビーム形
成用回折格子に入射されて、ディスク径方向に回折光が
形成され、この回折光はチルトビームとしてディスク面
に照射される。そして、その反射光はチルト受光素子に
受光されて、この受光素子の検出出力に基づいてチルト
エラー検出手段でチルトエラーが検出される。

これによれば、光ディスクの信号検出光学系にチルトビ
ーム形成用回折格子を設けて回折光を形成して、この回
折光をチルトビームとしてチルト検出に用いるようにし
たので、チルトビームを形成するためのＬＥＤ等の手段
は不要となり、構成を簡略化して、光ヘッドの小型軽量
化を図ることができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図に示す。光ヘツド２０にお
いて、レーザダイオード２２から発射されたレーザビー
ム２４は、トラッキングビーム形成用回折格子２６に入
射されて、トラッキングビームが形成される。回折格子
２６から出力される０次光はさらにチルトビーム形成用
回折格子２８に入射されてチルトビームが形成される。

チルトビーム形成用回折格子２８の格子パターンはトラ
ッキングビーム形成用回折格子２６の格子パターンに対
して直角に形成されている。これら回折格子２６．２８
はそれぞれ単体のものを格子パターンを直角にして配置
するほか、第３図に示すように平板状のガラス体２７の
表面、裏面に回折格子２６．２８をそれぞれ形成して一
体構成とすることもできる。

チルト形成用回折格子２８は光ビームが通過できる大き
さがあれはよく、２つの回折格子２６゜２８の格子パタ
ーンはディスク上でのビームスポットの間隔が情報読取
用ビームスポットに対してそれぞれ２０〜３０μｍ程度
になるように調整される。

回折格子２６．２８の格子パターンは、例えば第４図に
示すように平板状ガラス体２つに凹凸を形成した体積位
相形として溝底することができる。

格子のピッチは対物レンズ３４およびコリメータレンズ
３２の黒点距離、レーザダイオード使用波長、回折格子
２６．２８と発光点との間隔などにもよるが、使用波長
を０．７８μｍとすると、２０μｍ前後である。また凹
凸のデユーティはａ：ｂ−１：　１前後である。

回折格子２６．２８で形成される回折光を第１図中に拡
大して示す。回折格子２６の１次光が回折格子２８で再
び回折した時の０次光を“０〜０”で示す。同様に回折
格子２６の＋１次光、−１次光が回折格子２８で再び回
折したときの０次光（トラッキングビーム）をそれぞれ
“＋１−０”“−１−０”で示す。また、回折格子２６
の０次光が回折格子２８で回折したときの＋１次光。

１次光（チルトビーム）をそれぞれ“０−＋１”“０−
−１°で示す。

回折格子２６．２８から出力される上記ビーム群は、信
号検出光学系を構成するハーフミラ−３０、コリメータ
レンズ３２、対物レンズ３４を介してディスク１８の記
録面に照射される。ディスク１８の記録面に対するビー
ム群の照射状況を第１図に拡大して示す。０−０次光は
情報読取ビームとして記録トラック上に照射される。＋
１０次光、−１−０次光はトラッキングビームとして０
−０次光の前後位置で記録トラック中央から左右に少し
外れて照射される。Ｏ−＋１次光、０１次光はチルトビ
ームとして０−５０次光の左右位置でディスク１８のラ
ジアル方向の位置に照射される。０−０次光とＯ−＋１
次光、０−−１次光とのビームスポット間距離は例えば
２０〜３０μｍ程度にそれぞれ設定されている。

ディスク１８からの反射光は対物レンズ３４およびコリ
メータレンズ３２を介してハーフミラ−３０で反射され
て８分割受光素子３６に入射される。８分割受光素子・
３６は中央に情報信号読取用およびフォーカス制御用に
４分割受光素子ａ−ｄが配され、これを挟んで接線方向
にトラッキング用受光素子ｅ、ｆが配され、ラジアル方
向にチルト用受光素子ｇ、ｈが配されている。この８分
割受光素子は、同一基板上に構成されている。４分割受
光素子ａ　−ｄには０−０次光のディスク反射光が受光
される。トラッキング用受光素子ｅ、　　ｆには＋１−
０次光、−１−０次光のディスク反１１４光がそれぞれ
受光される。チルト用受光素子ｇ。

ｈには０−＋１次光、０−−１次光のディスク反射光が
それぞれ受光される。

８分割受光素子３６の受光信号の信号処理回路を第５図
に示す。４分割受光素子ａ　−ｄの受光信号は対角線位
置のものどうしが加算器４０．４２で加算される。加算
出力はさらに加算器４４で加算されてＨＦ信号が得られ
、情報再生に利用される。また、上記加算出力は引算器
４６で引算されて、フォーカスエラー検出信号が得られ
、フォーカスサーボに利用される。

トラッキング用受光素子ｅ、ｆの受光信号は引算器４８
で引算されて、トラッキングエラー検出信号が得られ、
トラッキングサーボに利用される。

チルト用受光素子ｇ、ｈの受光信号は引算器５０で引算
されて、チルトエラー検出信号が得られ、チルトサーボ
に利用される。

第１図の装置によるチルトエラー検出動作について第６
図を参照して説明する。光ヘツド２０の光軸（０−０次
光の光軸）がディスク１８の記録面に対して垂直で傾き
がない場合は、０−０次光（１？を粗読取ビーム）と〇
−＋１次光、０−−１次光（チルトビーム）は第６図（
ａ）に示すようにディスク１８の記録面に照射される（
ビームスポット間隔は２０〜３０μｍ程度）。このとき
、ディスク１８からのチルトビームの反射光は第６図（
ｂ）に点線で示すようになり、斜線で示した部分が反射
光としてそれぞれ受光素子ｇ、ｈに受光される（斜線の
外側の部分は対物レンズ３４の入＃１＠から外れるので
受光されない）。光ヘツド２０の光軸がディスク１８の
記録面に対して垂直で傾きがない場合は、斜線で示した
２つの部分の面積は等しいので、受光素子ｇ、ｈの受光
量は等しく、第５図の引算器５０から出力されるチルト
エラー検出信号のレベルは零となる。

これに対して、光ヘツド２０光輔がディスク１８の記録
面に対して垂直からずれると、チルトビームの反射光は
第６図（ｃ）に点線で示すようになり、斜線で示した２
つの部分の面積が一方は増大し、他方は減少する。この
ため、受光素子ｇｈの受光量がアンバランスとなり、第
５図の引算器５０からその差に応じたチルトエラー険出
信号が出力される。チルトサーボはこのチルトエラー検
出信号が零になるように動作して、光ヘツド光軸がディ
スク面に垂直になるように制御する。傾きの方向が逆に
なった場合には、チルトエラー検出信号の極性が反転し
て、やはり光ヘツド光軸がディスク面に垂直になるよう
に制御される。

なお、隣接するトラックビット等によるそれぞれのチル
トビームの反射光量への影響は、次のような理由から実
用上は全く問題のない程度となる。

まず所定のトラックに位置合せされているメインビーム
に対しチルトビームは、左右双方へ対称に照射されてお
り、これらチルトビームの一方がトラック上にあり、他
方が全くトラック以外に位置するというような状況はあ
り得ず、これらにもとづく大きな非対称性は生じない。

次に各チルトビーム照射位置におけるトラックビット等
の個々の変化の相違であるが、これはチルト検出制御の
時定数が一般に数秒〜数十秒と遅いため、チルト検出光
量を充分に積分することが可能となり、もってこれら個
々のトラックビット相違は充分回避できるのである。

〔変更例〕

前記実施例では、トラッキングビーム形成用回折格子２
６の後にチルトビーム形成用回折格子２８を配置したが
、この逆であってもよい。

また、この発明が適用される信号検出光学系の配置は、
第１図のものに限らず各種配置に適用することができる
。

また、この発明は、３ビ一ム方式以外の光ヘッドにも適
用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、光ディスクの信号検出光学系にチ
ルトビーム形成用回折格子を設けて回折光を形成して、
この回折光をチルトビームとしてチルト検出に用いるよ
うにしたので、チルトビームを形成するためのＬＥＤ等
の手段は不要となり、構成を簡略化して、光ヘッドの小
型軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す図で、光ヘツド内
の構成例を示す図である。 第２図は、従来のチルトセンサを示す正面図および平面
図である。 第３図は、第１図における回折格子２６．２８の構成例
を示す斜視図である。 第４図は、回折格子２６．２８の格子パターン例を示す
斜視図である。 第５図は、第１図の８分割受光素子３６の受光信号の信
号処理回路構成例を示すブロック図である。 第６図は、第１図の装置によるチルトエラー検出動作を
示す図である。 ］８・・・光ディスク、２０・・・光ヘッド、２８・・
・チルトビーム形成用回折格子、３６・・・８分割受光
素子、ａ　−ｄ・・・情報読取およびフォーカス用受光
素子、ｅ、ｆ・・・トラッキング用受光素子、ｇ、ｈ・
・・チルト用受光素子、 Ｏ・・・引算器 （チルトエラー 検出手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ディスクの信号検出光学系に設けられてディス
   ク径方向に回折光を形成させてディスク面に照射させる
   チルトビーム形成用回折格子と、この回折光のディスク
   反射光を検出するチルト用受光素子と、このチルト用受
   光素子の検出出力に基づいてチルトエラーを検出するチ
   ルトエラー検出手段とを具備してなる光ディスクのチル
   ト検出装置。
2. （２）前記光ディスクの信号検出光学系が３ビーム方式
   であり、前記チルトビーム形成用回折格子がトラッキン
   グビーム形成用回折格子に対して格子パターンが略々直
   角方向に形成され、前記チルト用受光素子がトラッキン
   グ用受光素子の配列方向に対して略々直角方向に２素子
   で配列されて、４素子の情報読取およびフォーカス用受
   光素子および２素子のトラッキング用受光素子とともに
   合計８分割の受光素子として同一基板上に配列されてな
   る請求項１記載の光ディスクのチルト検出装置。